一种天然拱模拟装置的制作方法

本发明涉及天然拱模拟技术领域，具体是一种天然拱模拟装置。

背景技术：

隧道及地下工程施工过程中，需要对隧道掌子面的前方的地质结构做出预测，人工预测会浪费大量的人力、财力和物力，这就需要进一步对掌子面前的结构装置做改进，在隧道建设过程中，一方面由于地质原因，岩溶较发育，岩溶裂隙水，或地表水渗透会造成隧道内地质结构发生变化，另一方面施工过程中，风钻打炮眼也会对地质结构造成影响，隧道内施工工序紧密，不利于长时间测试，需要用一种装置测试土体特性，目前还没有这样的一套装置，针对上述问题，特设计本发明加以解决。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种天然拱模拟装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：

一种天然拱模拟装置，包括装置本体，装置本体内设有放置板，放置板可拆卸连接抽拉板，装置本体下部设有用于储存土的实验槽，实验槽底部连接下拉板，装置本体一侧连接有门体。

作为发明进一步的方案：所述放置板截面呈凹字形。

作为发明进一步的方案：所述实验槽底部可拆卸连接下拉板。

作为发明进一步的方案：所述装置本体在与下拉板拉动方向相适应的一侧连接有门体。

作为发明进一步的方案：所述装置本体一侧通过铰链连接有门体。

作为发明进一步的方案：所述抽拉板由若干个隔板组成，相邻隔板之间滑动连接。

与现有技术相比，发明的有益效果是：抽拉板由若干个隔板组成，由于不同的隧道开挖之前已经确定隧道的大小，可以研究不同大小的隧道面塌陷的结果，也可以模拟不同的荷载对土质造成的影响，比如雪荷载或地震荷载等，能够更好的实现对隧道施工前，施工过程中土质结构的分析，从而更好的知道隧道结构面设备配件选型及相关参数调整，提高研发设备的可靠性及实用性，通过对隧道内土质结构的分析研究，可获取施工人员在施工过程中的安全性，施工过程中对施工机械的损坏程度，对指导施工环境中各种复杂的情况具有指导意义。

附图说明

图1为天然拱模拟装置的结构示意图。

图2为天然拱模拟装置在放置板处的部分结构示意图。

图中：1-装置本体、2-放置板、3-抽拉板、4-实验槽、5-下拉板、6-门体。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例中，一种天然拱模拟装置，包括装置本体1，装置本体1内设有放置板2，通过设置放置板2能够将土体样本放置于装置本体1内，放置板2截面呈凹字形，中间形成开口，能够在保证土体样本放置稳定性的同时便于土体样本中挖掉的样土落入实验槽4内，便于挖掘样土，放置板2可拆卸连接抽拉板3，抽拉板3由若干个隔板组成，相邻隔板之间滑动连接，装置本体1下部设有用于储存土的实验槽4，实验槽4容量较大，主要用于装土体，携带较为容易，实验过程中操作简便，实验槽4底部可拆卸连接下拉板5，通过设置实验槽4和下拉板5便于收集和移出挖掉的样土，装置本体1在与下拉板5拉动方向相适应的一侧通过铰链连接有门体6，实现装置本体1的开启和关闭。

本发明工作时，装置本体1内设有放置板2，通过设置放置板2能够将土体样本放置于装置本体1内，放置板2截面呈凹字形，中间形成开口，能够在保证土体样本放置稳定性的同时便于土体样本中挖掉的样土落入实验槽4内，便于挖掘样土，放置板2可拆卸连接抽拉板3，抽拉板3设于放置板2内，抽拉板3能够拉出或推入放置板2中，结构巧妙，操作便捷，抽拉板3由若干个隔板组成，相邻隔板之间滑动连接，由于不同的隧道开挖之前已经确定隧道的大小，可以研究不同大小的隧道面塌陷的结果，装置本体1下部设有用于储存土的实验槽4，实验槽4容量较大，主要用于装土体，携带较为容易，实验过程中操作简便，实验槽4底部可拆卸连接下拉板5，下拉板5设于实验槽4底部，能够接住下落的样土，下拉板5能够进行抽拉，能够带动土体向外移动，装置本体1在与下拉板5拉动方向相适应的一侧通过铰链连接有门体6，通过门体6能够实现装置本体1的开启或闭合，当使用时，采集一块整体的样土放入装置本体1内部的放置板2上，抽出抽拉板3，根据所要挖掘的拱形隧道，对样土进行等比例的拱形挖掘，根据样土的变化分析实施的可能性，采集土体对掌子面和既有隧道的压力，既有隧道应力应变和变形，通过观察拱的形状，可以进一步分析土体的应力场、位移场和掌子面周围土体的破坏形式，通过设置实验槽和下拉板便于收集和移出挖掉的样土，装置本体上也可以模拟不同的荷载对土质造成的影响，比如雪荷载或地震荷载等，本发明通过采集采煤、采矿、隧道过程中土体，可以方便研究土体的粘结性，土仓压力，固结度等；结构简单，操作方便，提高了工作效率，省去了实际占用实际隧道，煤矿现场施工时间，节约施工过程中的财力物力资源，便于隧道、地铁和矿产的土体特性研究，能够实验隧道内土质结构监测分析研究，分析隧道内不同施工段土质结构，具有实际意义，为开展隧道内的相关结构试验具有重要意义，通过该系统的使用，更好的实现对隧道施工前，施工过程中土质结构的分析，从而更好的知道隧道结构面设备配件选型及相关参数调整，提高研发设备的可靠性及实用性，通过对隧道内土质结构的分析研究，可获取施工人员在施工过程中的安全性，施工过程中对施工机械的损坏程度，对指导施工环境中各种复杂的情况具有指导意义。

对于本领域技术人员而言，显然发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种天然拱模拟装置，包括装置本体，装置本体内设有放置板，放置板可拆卸连接抽拉板，装置本体下部设有用于储存土的实验槽，实验槽底部连接下拉板，装置本体一侧连接有门体，本发明可以研究不同大小的隧道面塌陷的结果，也可以模拟不同的荷载对土质造成的影响，能够更好的实现对隧道施工前，施工过程中土质结构的分析，从而更好的知道隧道结构面设备配件选型及相关参数调整，提高研发设备的可靠性及实用性，通过对隧道内土质结构的分析研究，可获取施工人员在施工过程中的安全性，施工过程中对施工机械的损坏程度，对指导施工环境中各种复杂的情况具有指导意义。

技术研发人员：师旭超;士贺飞;孙运德
受保护的技术使用者：河南工业大学
技术研发日：2017.11.27
技术公布日：2018.05.04